JP2019122146A - 回転電機、送風機、および回転電機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成で軸受部を設置でき、低コストとなる回転電機、送風機、および回転電機の製造方法を提供する。【解決手段】フレーム４は、第一底部４１０を有する第一フレーム部４１と、第一フレーム部４１より径方向Ｘの長さＷ４が長く形成され第二底部４２０を有する第二フレーム部４２とにて形成され、第一フレーム部４１には、軸受部９が設置され、第二フレーム部４２には、回転子２および固定子２が設置され、軸受部９は、羽部８側に設置された第一軸受部９３と、回転子２側に設置された第二軸受部９４と、第一軸受部９３と第二軸受部９４との間に設置され第一軸受部９３および第二軸受部９４に予圧を印加する予圧部９２とを有し、第一軸受部９３は、予圧部９２により第一フレーム部４１の第一底部４１０に固定され、第二軸受部９４は、内側壁４１１との間を接着層１１０で固定される。【選択図】図１

Description

この発明は、簡便な構成で軸受部を設置できる回転電機、送風機、および回転電機の製造方法に関するものである。

従来の回転電機および送風機において、磁石と回転軸とが一体となった回転子は、１つまたはそれ以上の軸受を有しており、当該軸受がフレームに取り付けられている。従来の軸受とフレームとの固定方法は、軸受をフレームに圧入する方法、軸受とフレームとの隙間に接着剤を挿入して固定する方法が用いられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２０１３−４４４３５号公報 特開２０１４−１４２０７１号公報

従来の回転電機および送風機は、軸受とフレームとの間に隙間がある状態で固定させるために、フレームに溝を設けて、この溝内に接着剤を流し込み、軸受とフレームとを固定させている。しかし、フレームに溝を作るとなると、フレームに溝を形成するために追加の加工を行う必要があるか、もしくは溝を考慮した複雑な形状のフレームを形成するためのフレーム型を作成する必要があり、コストが高くなるという問題点があった。また、接着剤の使用量は、軸受とフレームとを固定する量と、溝内に挿入させる量が追加で必要となり、さらに、当該溝内に溜まった多くの量の接着剤を硬化させるための時間が多く必要になり、コストが高くなるという問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡便な構成で軸受部を設置でき、低コストとなる回転電機、送風機および回転電機の製造方法を提供することを目的とする。

この発明の回転電機は、
フレーム内に、回転軸に設置された回転子と、前記回転子の径方向の外側に設置された固定子とを備え、前記回転軸に前記回転子と異なる箇所に設置された負荷部を回転駆動する回転電機において、
前記回転軸の前記回転子と前記負荷部との間に軸受部が形成され、
前記フレームは、軸方向の前記負荷部側に前記回転軸が貫通する第一底部を有する第一フレーム部と、前記第一フレーム部の径方向の長さより径方向の長さが長く形成されるとともに前記第一フレーム部に軸方向に連続して形成され、前記第一フレーム部側に第二底部を有する第二フレーム部とにて形成され、
前記第一フレーム部には、前記軸受部が設置され、
前記第二フレーム部には、前記回転子および前記固定子が設置され、
前記軸受部は、軸方向において、前記負荷部側に設置された第一軸受部と、前記回転子側に設置された第二軸受部と、前記第一軸受部と前記第二軸受部との間に設置され前記第一軸受部および前記第二軸受部に予圧を印加する予圧部とを有し、
前記第一軸受部は、前記予圧部により前記第一フレーム部の前記第一底部に固定され、
前記第二軸受部は、前記第一フレーム部の内側壁との間において接着層を介して固定されるものである。

また、この発明の送風機は、
上記記載の回転電機の前記負荷部が、前記回転軸に挿入された羽部にて形成されるものである。

また、この発明の回転電機の製造方法は、
上記記載の回転電機の製造方法において、
前記回転軸に前記回転子および前記軸受部を設置し、前記第二軸受部の径方向の外側の外周に接着剤を塗布し、当該回転軸を前記固定子が設置された前記第二フレーム部および前記第一フレーム部内に挿入し、前記第一軸受部を前記予圧部により前記第一フレーム部の前記第一底部に固定するとともに、前記第二軸受部の前記接着剤を前記第一フレーム部の内側壁と接着して前記接着層として形成し固定するものである。

この発明の回転電機、送風機、および回転電機の製造方法によれば、
簡便な構成で軸受部を設置でき、低コストとなる。

この発明の実施の形態１における送風機の構成を示す断面図である。 図１に示した回転電機の軸受部の構成を示す拡大図である。 図１に示した送風機に用いられる回転電機の構成を示す図である。 図１に示した送風機の製造方法を示す図である。 図１に示した送風機の製造方法を示す図である。 図１に示した送風機の製造方法を示す図である。 図１に示した送風機の製造方法を示す図である。 図１に示した送風機の製造方法を示す図である。 この発明の実施の形態２における送風機の構成を示す断面図である。 図９に示した回転電機の第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所の内壁の構成を示す拡大断面図である。 この発明の実施の形態２における他の送風機の構成を示す断面図である。 図１１に示した回転電機の第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所の内壁の構成を示す拡大断面図である。 この発明の実施の形態２における他の送風機の構成を示す断面図である。 図１３に示した回転電機の第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所の内壁の構成を示す拡大断面図である。 この発明の実施の形態３における送風機の構成を示す断面図である。 図１５に示した回転電機の第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所の内壁の構成を示す拡大断面図である。 この発明の実施の形態４における送風機の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態５における送風機の構成を示す断面図である。 図１８に示した回転電機の第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所の構成を示す拡大断面図である。成を示す拡大断面図である。 この発明の実施の形態６における送風機の構成を示す断面図である。 図２０に示した送風機の回転電機の軸受部の構成を示す拡大断面図である。

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における回転電機および送風機の構成を示す図である。図２は図１に示した回転電機の軸受部の構成を示す拡大図である。図３は図１に示した送風機に用いられる回転電機の構成を示す図である。図３は図１における軸方向の下側から見た状態を示す図である。図４から図８は図１に示した送風機の製造方法を示す図である。

本実施の形態１では、回転電機１に負荷部としての羽部８が設置された送風機１００について説明する。また、回転電機１は４極４スロットの永久磁石型の例について説明する。但し、回転電機１の極数およびスロット数は適宜増減可能である。また、以下の説明において、回転電機１における各方向を、それぞれ軸方向Ｙ、軸方向Ｙの回転電機１の羽部８側を上側Ｙ１、軸方向Ｙの回転電機１の羽部８側と相反する側を下側Ｙ２、径方向Ｘ、径方向Ｘの外側Ｘ１、径方向Ｘの内側Ｘ２として示す。よって、固定子２および回転子３においても、これらの方向は同一方向となる。また、他の実施の形態においても同様に説明する。

図において、回転電機１は、フレーム４内に設置された、固定子２と、回転子３と、回転軸６と、軸受部９とを備える。回転電機１は、径方向Ｘの外側Ｘ１からフレーム４、固定子２、回転子３の順番で配置される。回転電機１の回転軸６の回転子３と異なる箇所である一端に負荷部として羽部８が設置される。軸受部９は回転軸６の回転子３と羽部８との間に形成される。

固定子２はフレーム４に固定して設置される。固定子２は、回転子３と同心円状に形成され、回転子３との径方向Ｘの間には、空隙であるエアギャップ５が形成される。図３に示すように、当該エアギャップ５は、径方向Ｘの幅Ｗ１が、０．１ｍｍ〜２．５ｍｍで形成される。固定子２は鉄心２１と巻線２２とを有す。鉄心２１は円環状に構成された電磁鋼板を軸方向Ｙに積層して形成される。鉄心２１の使用部材は、磁束を通す部材であればいずれであっても用いることができる。

回転子３は回転軸６に固定して設置される。回転子３は、軸心位置に回転軸６に固定された永久磁石７と、永久磁石７の軸方向Ｙの両端に設置されたエンドキャップ７１とを備える。永久磁石７は、回転軸６に一体成形または接着剤または圧入等で固定される。回転軸６の外周面には、ローレットが形成されており、このローレットの噛み込みで永久磁石７と回転軸６との強度を保っているが、当該強度を保持する手段としてはローレットに限定するものではない。エンドキャップ７１は、永久磁石７の飛散防止として永久磁石７の軸方向Ｙの両端に配置される。エンドキャップ７１の材料は、例えば黄銅を使用するが、これに限定するものではない。

羽部８は、回転軸６に接着剤、ナット締結、または圧入等で固定されている。尚、回転軸６に固定されていればいずれの方法でもよく、羽部８の回転により空気を移動できればよい。回転電機１と羽部８とにより送風機１００が構成される。送風機１００とは、例えば掃除機などが考えられる。

フレーム４は、軸方向Ｙの上側Ｙ１に凸形状であり、第一フレーム部４１と第二フレーム部４２とにて構成される。また、第一フレーム部４１と第二フレーム部４２とは一体成形または固定等にて形成される。第一フレーム部４１は、軸方向Ｙの羽部８側（上側Ｙ１）に回転軸６が貫通する第一底部４１０を有する。第二フレーム部４２は、第一フレーム部４１の径方向Ｘの長さＷ２より径方向Ｘの長さＷ３が長く形成されるとともに第一フレーム部４１に軸方向Ｙに連続して形成され、第一フレーム部４１側に第二底部４２０を有する。第一フレーム部４１には、軸受部９が設置される。第二フレーム部４２には、回転子３および固定子２が設置される。

軸受部９は、軸方向Ｙにおいて羽部８側（上側Ｙ１）から、第一軸受部９３、予圧部９２、第二軸受部９４の順番で配置される。第一軸受部９３および第二軸受部９４にて、当該回転電機１の軸受９１が構成される。予圧部９２は、第一軸受部９３、および、第二軸受部９４に予圧を印加する。予圧部９２は、第一ワッシャとしてのゴムワッシャ９５と、スペーサ９６と、第二ワッシャとしての波ワッシャ９７とから構成される。予圧部９２は、軸方向Ｙにおいて羽部８側（上側Ｙ１）から、ゴムワッシャ９５、スペーサ９６、波ワッシャ９７の順番で配置される。

第一ワッシャとして、第一軸受部９３のクリープ力より高い摩擦力となる摩擦係数を容易に得ることができる部材であるゴムワッシャ９５にて形成する例を示したが、これに限られるものではなく、他の部材でも同様の機能を有するものであれば利用可能である。スペーサ９６は、非磁性部材である例えばアルミニウムにて形成される。波ワッシャ９７は、例えばステンレスにて形成される。

ゴムワッシャ９５、スペーサ９６、波ワッシャ９７は、それぞれ隙間ばめで回転軸６に挿入される。また、ゴムワッシャ９５および波ワッシャ９７の内径は、第一軸受部９３、および、第二軸受部９４の内輪の外径よりも大きく形成される。これにより、第一軸受部９３、および、第二軸受部９４の内輪は予圧部９２により加圧されず、回転軸６とともに回転可能となる。

また、スペーサ９６と第一フレーム部４１の内側壁４１１とは隙間ばめにて設置されるため隙間が構成される。よって、第一フレーム部４１の線膨張係数は、スペーサ９６の線膨張係数と同一の部材にて形成することが望ましい。このように形成すれば、回転電機１が高温環境に設置された場合、第一フレーム部４１とスペーサ９６との間の間隔（隙間）の変化を防止できる。

第一軸受部９３は、第一フレーム部４１の第一底部４１０とゴムワッシャ９５との間に挟まれており、ゴムワッシャ９５が第一軸受部９３の外輪を加圧する。よって、第一軸受部９３は、ゴムワッシャ９５の摩擦力と、第一フレーム部４１の第一底部４１０が第一軸受部９３を押し付けている力とで、第一軸受部９３の外輪は回転しないように固定される。

第二軸受部９４は、波ワッシャ９７と接触して形成され、波ワッシャ９７の予圧により第二軸受部９４の外輪が加圧される。第二軸受部９４は、第一フレーム部４１の内側壁４１１との間において接着層１１０を介して固定される。接着層１１０は、第二軸受部９４と第一フレーム部４１の内側壁４１１とが固定できる接着剤であればどのような素材を使用してもよい。第一軸受部９３と第一フレーム部４１の内側壁４１１とは、径方向Ｘの幅が、接着層１１０と同様の３μｍから１００μｍの隙間ばめにて形成される。接着層１１０は、径方向Ｘの幅が３μｍから１００μｍにて形成される。

接着層１１０の幅および隙間ばめが上記のように構成されるため、第一軸受部９３および第二軸受部９４の同軸度の精度が向上し、回転子３のふれを抑制して、固定できる。第二軸受部９４の軸方向Ｙにおいて波ワッシャ９７と接触していない側の端面９４１は、軸方向Ｙにおいて第二フレーム部４２の第二底部４２０の内面と同一面上に形成される。

次に、上記のように構成された実施の形態１の回転電機１および送風機１００の製造方法について図１および図４から図８を用いて説明する。まず、回転軸６に永久磁石７を一体成形し、エンドキャップ７１を設置する（図４）。次に、回転軸６に永久磁石７が配置されていない側から、第二軸受部９４、波ワッシャ９７、スペーサ９６、ゴムワッシャ９５、第一軸受部９３を挿入する（図５）。この際、第二軸受部９４と第一軸受部９３とは回転軸６に対して圧入となる公差寸法で挿入する。また、波ワッシャ９７は第二軸受９４に予圧を加える。図５の状態となった段階で、軸受部９が回転軸６に挿入されたこととなる。

次に、第二軸受部９４の外周面に接着剤１０を塗布する（図６）。尚、第二軸受部９４に塗布される接着剤１０の量は、後述する工程において、第二軸受部９４と第一フレーム部４１と径方向Ｘの間を隙間なく充填でき、さらに、この隙間から溢れ出ない量にて塗布される。当該条件を満たせば、第二軸受部９４に塗布される接着剤１０の量はいずれであってもよい。また、図６においては、第二軸受部９４の外周面の全面に接着剤１０を塗布する例を示したが、これに限られるものではなく、接着剤１０が第二フレーム部４２側に溢れ出ないようにするために、第二軸受部９４の軸方向Ｙの羽部８側（上側Ｙ１）の半分の箇所のみに接着剤１０を塗布する場合も考えられる。また、接着剤１０は第二軸受部９４の外周面の全周に塗布する例を示したが、これに限られるものではなく、第二軸受部９４の外周面の周方向に間隔を隔てて複数箇所、例えば、４箇所に塗布する場合も考えられる。

次に、固定子２を第二フレーム部４２に設置する。そして、固定子２が設置されたフレーム４に、回転軸６を図７に示す矢印Ａの方向に挿入する。ここで、軸受部９はフレーム４の第一フレーム部４１に挿入される。この時、第一軸受部９３はゴムワッシャ９５により第一フレーム部４１の第一底部４１０に接触しており、ゴムワッシャ９５と第一フレーム部４１の第一底部４１０とで第一軸受部９３の外輪を加圧し、第一軸受部９３の外輪が回転しないように固定される。そして、第二軸受部９４に塗布された接着剤１０を第一フレーム部４１の内側壁４１１に接着させる。

またこの際、第二軸受部９４の軸方向Ｙにおいて波ワッシャ９７と接触していない側の端面９４１は、軸方向Ｙにおいて第二フレーム部４２の第二底部４２０の内面と同一面上に形成されるため、接着剤１０が溢れたとしても、第二フレーム部４２の第二底部４２０側に漏れ、第二軸受部９４の内輪側に漏れることを防止できる。

当該接着剤１０の硬化には、一般的に１時間〜１２時間の硬化時間が必要であるため、図８に示すように、硬化中は永久磁石７が上向き、すなわち、軸方向Ｙの下側Ｙ２が上側となるような配置して硬化させる。そして、接着剤１０を硬化させて接着層１１０として形成する。そして、第二軸受部９４は、第一フレーム部４１の内側壁４１１との間において接着層１１０を介して確実に固定され、回転電機１が製造される。次に、第一フレーム部４１から軸方向Ｙの上側Ｙ１に突出している回転軸６に羽部８を設置し、送風機１００を製造する（図１）。

上記のように構成された実施の形態１の回転電機、送風機および回転電機の製造方法によれば、回転軸の回転子と負荷部との間に軸受部が形成され、フレームは、軸方向の負荷部側に回転軸が貫通する第一底部を有する第一フレーム部と、第一フレーム部の径方向の長さより径方向の長さが長く形成されるとともに第一フレーム部に軸方向に連続して形成され、第一フレーム部側に第二底部を有する第二フレーム部とにて形成され、第一フレーム部には、軸受部が設置され、第二フレーム部には、回転子および固定子が設置され、軸受部は、軸方向において、負荷部側に設置された第一軸受部と、回転子側に設置された第二軸受部と、第一軸受部と第二軸受部との間に設置され第一軸受部および第二軸受部に予圧を印加する予圧部とを有し、第一軸受部は、予圧部により第一フレーム部の第一底部に固定され、第二軸受部は、第一フレーム部の内側壁との間において接着層を介して固定されているため、予圧部により第一軸受部は第一フレーム部の第一底部に固定され、接着層により第二軸受部は、第一フレーム部の内側壁に固定されるため、簡便な構成で、軸受部を設置することができ、軸受部の軸方向に加わる力による抜けを防止できる。よって、低コストにて製造できる。

また、片側の第二軸受部にのみ接着層を形成するため、少量の接着剤で、軸受部と第一フレーム部とを固定できる。
また、第一軸受部は、予圧部により第一フレームの第一底部に加圧され固定できるため、フレームの形状が単純化できる。

また、第二軸受部の軸方向の回転子側の端面は、第二フレーム部の第二底部の内面と軸方向において同一面上に形成されるため、第二軸受部が第一フレーム部内に確実に収納され、第二軸受部の軸受の機能を確実に得ることができる。また、第二軸受部の軸方向の回転子側の端面側に接着剤が漏れた場合、第二フレーム部の第二底部側に漏れ、第二軸受部の内輪側に漏れることを防止できる。

また、第一フレーム部の線膨張係数と、スペーサの線膨張係数とを同一にて形成するため、スペーサと第一フレーム部との径方向の隙間が温度変化、例えば高温になっても変化しないため、軸受部が壊れにくくなる。

また、第一ワッシャは、第一軸受部のクリープ力より高い摩擦力となる摩擦係数を有する部材にて形成されるため、第一軸受部を確実に第一フレーム部に保持できる。さらに、第一ワッシャをゴムワッシャにて形成するため、当該効果を容易に得ることができる。

接着層は、径方向の幅が３μｍから１００μｍにて形成され、第一軸受部と第一フレーム部とは、径方向の幅が３μｍから１００μｍの隙間ばめにて形成されるため、接着層の固着力を最大限に活用できる。

また、回転軸に回転子および軸受部を設置し、第二軸受部の径方向の外側の外周に接着剤を塗布し、当該回転軸を固定子が設置された第二フレーム部および第一フレーム部内に挿入し、第一軸受部を予圧部により第一フレーム部の第一底部に固定するとともに、第二軸受部の接着剤を第一フレーム部の内側壁と接着して接着層として形成し固定して回転電機を製造するため、容易、かつ、簡便に組み立てることが可能となる。

また、接着剤の塗布は、第二軸受部の軸方向の負荷部側の半分の長さ位置にて行うため、接着剤が溢れることを防止できる。

尚、上記実施の形態１においては、軸受部に、第一軸受部および第二軸受部の二つの軸受部を備える例を示したが、これに限られることはなく、例えば、スペーサが分割され、第一軸受部と第二軸受部との軸方向の間に他の軸受部が設置される場合も考えられる。

実施の形態２．
上記実施の形態１においては第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁の形状について特に示していないが、本実施の形態２においては、第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０の特徴的な構成について説明する。

図９はこの発明の実施の形態２における送風機の構成を示す断面図である。図１０は図９に示した第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０の構成を示す拡大断面図である。図１１はこの発明の実施の形態２における他の送風機の構成を示す断面図である。図１２は図１１に示した第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０の構成を示す拡大断面図である。図１３はこの発明の実施の形態２における他の送風機の構成を示す断面図である。図１４は図１３に示した第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０の構成を示す拡大断面図である。

図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図９および図１０は第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０が、フィレット４３１にて形成される。また、図１１および図１２は第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０が、長さＬ１＝長さＬ２となる４５度の面取り部４３２にて形成される。また、図１３および図１４は第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０が、長さＬ３＞長さＬ４または長さＬ３＜長さＬ４となる４５度以外の角度の面取り部４３３にて形成される。尚、図１４は、長さＬ３＞長さＬ４の場合を示したものである。

上記のように構成された実施の形態２における回転電機１によれば、上記実施の形態１と同様に、図６に示すように、第二軸受部９４に塗布される接着剤１０の量は、第二軸受部９４と第一フレーム部４１と径方向Ｘの間を隙間なく充填でき、さらに、この隙間から溢れ出ない量にて塗布されている。しかしながら、図７に示すように、回転軸６をフレーム４内に挿入した場合、接着剤１０がもし溢れたとしても、本実施の形態２に示したように、内壁４３０が、フィレット４３１、面取り部４３２、面取り部４３３にて形成されていれば、フィレット４３１、面取り部４３２、面取り部４３３の各箇所を、溢れた接着剤１０の液溜まりとして使用できる。そして、当該箇所内に接着剤１０を収めることで、第二フレーム部４２の第二底部４２０に接着剤１０が溢れ出ない。

上記のように構成された実施の形態２の回転電機、送風機および回転電機の製造方法によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所の内壁が、フィレットまたは面取り部にて形成されているため、接着剤の液溜まりの役割を果たし、第二フレーム部の第二底部に接着剤が溢れることを防止できる。当該フィレットまたは面取り部は、簡便に形成可能であり、フレームの形状を簡素化でき、成形加工費を抑制できる。

また、上記実施の形態２においては、長さＬ３＞長さＬ４の場合を示し、当該箇所が接着剤の液溜まりの役割を果たす場合を示したが、長さＬ３＜長さＬ４の場合には、当該箇所は、接着剤の液溜まりの役割に加えて、さらに、長さＬ３＞長さＬ４の場合より、第二軸受部が第一フレーム部から抜けにくくする役割を果たすことができる。

実施の形態３．
上記実施の形態２においては、第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁をフィレット４３１、面取り部４３２、面取り部４３３など１つの曲面または傾斜面にて形成する例を示したが、これに限定するものではなく、本実施の形態３では、第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０を、二段の面取り部にて形成する場合について説明する。図１５はこの発明の実施の形態３における送風機の構成を示す断面図である。図１６は図１５に示した回転電機の第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０の構成を示す拡大断面図である。

図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０が、第一フレーム部４１側から、第一フレーム部４１の内側壁４１１と第一角度θ１を成す第一面取り部４４４と、第一面取り部４４４に連続するとともに第二フレーム部４２の第二底部４２０と第二角度θ２を成す第二面取り部４４５とを備える。

上記のように構成された実施の形態３における回転電機１によれば、上記各実施の形態と同様に、図６に示すように、第二軸受部９４に塗布される接着剤１０の量は、第二軸受部９４と第一フレーム部４１と径方向Ｘの間を隙間なく充填でき、さらに、この隙間から溢れ出ない量にて塗布されている。しかしながら、図７に示すように、回転軸６をフレーム４内に挿入した場合、接着剤１０がもし溢れたとしても、本実施の形態３に示したように、内壁４３０が、第一面取り部４４４および第二面取り部４４５にて形成されていれば、第一面取り部４４４および第二面取り部４４５を、溢れた接着剤１０の液溜まりとして使用できる。そして、当該箇所内に接着剤１０を収めることで、第二フレーム部４２の第二底部４２０に接着剤１０が溢れ出ない。また、第一面取り部４４４は第二軸受部９４を第一フレーム部４１に固定する役割を果たす。また、第二面取り部４４５を備えているので、接着剤１０の塗布裕度を大きくすることができる。

上記のように構成された実施の形態３の回転電機、送風機および回転電機の製造方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所の内壁が、第一フレーム部側から、第一フレーム部の内側壁と第一角度θ１を成す第一面取り部と、第一面取り部に連続するとともに第二フレーム部の第二底部と第二角度θ２を成す第二面取り部とを備えるため、第一面取り部および第二面取り部の箇所が多くの接着剤の液溜まりの役割を果たし、第二フレーム部の第二底部に接着剤が溢れることを防止できる。さらに、第一面取り部は第二軸受部を第一フレーム部に固定する役割を果たす。また、第二面取り部は、接着剤の塗布裕度を大きくすることができる。

実施の形態４．
上記各実施の形態においては、第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０をフィレット４３１などの面を形成する例を示したが、これに限定するものではなく、本実施の形態４では、段差部を形成する場合について説明する。図１７はこの発明の実施の形態４における送風機の構成を示す断面図である。

図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の第一フレーム部４１側に段差部４４６が形成される。そして、接着層１１０は、第一フレーム部４１の段差部４４６より羽部８側（上側Ｙ１）の第二軸受部９４と第一フレーム部４１の内側壁４１１との間に形成される。段差部４４６の軸方向Ｙの長さＬ５は、第二軸受部９４の軸方向Ｙの長さＬ６との関係が、Ｌ５＜（Ｌ６／２）となるように設定される。これは、第二軸受部９４を第一フレーム部４１の内側壁４１１に固定するための、接着層１１０の長さ（Ｌ６−Ｌ５）を確保するためである。

上記のように構成された実施の形態４における回転電機１によれば、上記各実施の形態と同様に、図６に示すように、第二軸受部９４に塗布される接着剤１０の量は、第二軸受部９４と第一フレーム部４１と径方向Ｘの間を隙間なく充填でき、さらに、この隙間から溢れ出ない量にて塗布されている。しかしながら、図７に示すように、回転軸６をフレーム４内に挿入した場合、接着剤１０がもし溢れたとしても、本実施の形態４に示したように、段差部４４６が形成されており、段差部４４６を溢れた接着剤１０の液溜まりとして使用できる。そして、当該箇所内に接着剤１０を収めることで、第二フレーム部４２の第二底部４２０に接着剤１０が溢れ出ない。

上記のように構成された実施の形態４の回転電機、送風機および回転電機の製造方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所の第一フレーム部側に段差部が形成されるため、当該箇所が接着剤の液溜まりの役割を果たし、第二フレーム部の第二底部に接着剤が溢れることを防止できる。また、第一フレーム部の段差部より負荷部側の第二軸受部と第一フレーム部の内側壁との間に接着層が形成されるため、第二軸受部の第一フレーム部への固定を確保できる。

実施の形態５．
上記各実施の形態においては、第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の内壁４３０をフィレット４３１などの面または段差部４４６を形成する例を示したが、これに限定するものではなく、本実施の形態５では、第二フレーム部４２の第二底部４２０に第一凹部４４７を形成する場合について説明する。図１８はこの発明の実施の形態５における送風機の構成を示す断面図である。図１９は図１８に示した第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所の構成を示す拡大断面図である。

図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。第二フレーム部４２の第二底部４２０には、第一フレーム部４１と第二フレーム部４２との接続箇所と連続する箇所に、軸方向Ｙにおいて羽部８側に窪む第一凹部４４７が形成される。図２０で示すように、本実施の形態５では第一凹部４４７を丸形状であって、４箇所にて形成する例を示しているか、この形状および個数に限定するものではなく、必要に応じた形状および個数が形成される。

上記のように構成された実施の形態５における回転電機１によれば、上記各実施の形態と同様に、図６に示すように、第二軸受部９４に塗布される接着剤１０の量は、第二軸受部９４と第一フレーム部４１と径方向Ｘの間を隙間なく充填でき、さらに、この隙間から溢れ出ない量にて塗布されている。しかしながら、図７に示すように、回転軸６をフレーム４内に挿入した場合、接着剤１０がもし溢れたとしても、本実施の形態５に示したように、第一凹部４４７が形成されており、第一凹部４４７を溢れた接着剤１０の液溜まりとして使用できる。そして、当該箇所内に接着剤１０を収めることで、第二フレーム部４２の第二底部４２０の他の箇所に接着剤１０が溢れ出ない。

上記のように構成された実施の形態５の回転電機、送風機および回転電機の製造方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、第二フレーム部の第二底部には、第一フレーム部と第二フレーム部との接続箇所と連続する箇所に、軸方向において負荷部側に窪む第一凹部が形成されるため、当該箇所が接着剤の液溜まりの役割を果たし、第二フレーム部の第二底部の他の箇所に接着剤が溢れることを防止できる。

実施の形態６．
上記各実施の形態においては、第二軸受部９４の形状について特に示していないが、本実施の形態６においては、第二軸受部９４の形状の特徴的な構成について説明する。図２０はこの発明の実施の形態６における送風機の構成を示す断面図である。図２１は図２０に示した送風機の回転電機の軸受部の構成を示す拡大断面図である。

図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。第二軸受部９４は、径方向Ｘの外周に、径方向Ｘの内側Ｘ２に窪む第二凹部９４２が形成される。また接着層１１０は、第二軸受部９４と、第一フレーム部４１の内側壁４１１との間に形成されるとともに、第二凹部９４２内にも形成される。

上記のように構成された実施の形態６における回転電機１によれば、上記各実施の形態と同様に形成され、接着層１１０は、第二軸受部９４と、第一フレーム部４１の内側壁４１１との間に形成され、さらに、第二軸受部９４の第二凹部９４２にも形成される。

上記のように構成された実施の形態６の回転電機、送風機および回転電機の製造方法によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、第二軸受部は、径方向の外周に、径方向の内側に窪む第二凹部が形成され、接着層は、第二凹部内に形成されるため、第二凹部が接着剤の液溜まりの役割を果たし、第二フレーム部の第二底部に接着剤が溢れることを防止できる。

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 回転電機、２ 固定子、３ 回転子、４ フレーム、５ エアギャップ、
６ 回転軸、７ 永久磁石、８ 羽部、９ 軸受部、１０ 接着剤、２１ 鉄心、
２２ 巻線、４１ 第一フレーム部、４２ 第二フレーム部、７１ エンドキャップ、
９１ 軸受、９２ 予圧部、９３ 第一軸受部、９４ 第二軸受部、
９５ ゴムワッシャ、９６ スペーサ、９７ 波ワッシャ、１００ 送風機、
１１０ 接着層、４１０ 第一底部、４１１ 内側壁、４２０ 第二底部、
４３０ 内壁、４３１ フィレット、４３２ 面取り部、４３３ 面取り部、
４４４ 第一面取り部、４４５ 第二面取り部、４４６ 段差部、４４７ 第一凹部、
９４１ 端面、９４２ 第二凹部、Ｌ１ 長さ、Ｌ２ 長さ、Ｌ３ 長さ、Ｌ４ 長さ、Ｌ５ 長さ、Ｌ６ 長さ、Ｗ１ 幅、Ｗ２ 長さ、Ｗ３ 長さ、Ｘ 径方向、
Ｘ１ 外側、Ｘ２ 内側、Ｙ 軸方向、Ｙ１ 上側、Ｙ２ 下側、θ１ 第一角度、
θ２ 第二角度。

Claims (13)

1. フレーム内に、回転軸に設置された回転子と、前記回転子の径方向の外側に設置された固定子とを備え、前記回転軸に前記回転子と異なる箇所に設置された負荷部を回転駆動する回転電機において、
   前記回転軸の前記回転子と前記負荷部との間に軸受部が形成され、
   前記フレームは、軸方向の前記負荷部側に前記回転軸が貫通する第一底部を有する第一フレーム部と、前記第一フレーム部の径方向の長さより径方向の長さが長く形成されるとともに前記第一フレーム部に軸方向に連続して形成され、前記第一フレーム部側に第二底部を有する第二フレーム部とにて形成され、
   前記第一フレーム部には、前記軸受部が設置され、
   前記第二フレーム部には、前記回転子および前記固定子が設置され、
   前記軸受部は、軸方向において、前記負荷部側に設置された第一軸受部と、前記回転子側に設置された第二軸受部と、前記第一軸受部と前記第二軸受部との間に設置され前記第一軸受部および前記第二軸受部に予圧を印加する予圧部とを有し、
   前記第一軸受部は、前記予圧部により前記第一フレーム部の前記第一底部に固定され、
   前記第二軸受部は、前記第一フレーム部の内側壁との間において接着層を介して固定される回転電機。
2. 前記第二軸受部の軸方向の前記回転子側の端面は、前記第二フレーム部の前記第二底部の内面と軸方向において同一面上に形成される請求項１に記載の回転電機。
3. 前記予圧部は、軸方向において前記負荷部側から第一ワッシャ、スペーサ、第二ワッシャが配置して形成され、
   前記スペーサと、前記第一フレーム部とは線膨張係数が同一の部材にて形成され、
   前記第一ワッシャは、前記第一軸受部のクリープ力より高い摩擦力となる摩擦係数を有する部材にて形成される請求項１または請求項２に記載の回転電機。
4. 前記第一ワッシャは、ゴムワッシャにて形成される請求項３に記載の回転電機。
5. 前記第一フレーム部と前記第二フレーム部との接続箇所の内壁は、フィレットまたは面取り部が形成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
6. 前記第一フレーム部と前記第二フレーム部との接続箇所の内壁は、前記第一フレーム部側から、前記第一フレーム部の内側壁と第一角度θ１を成す第一面取り部と、前記第一面取り部に連続するとともに前記第二フレーム部の前記第二底部と第二角度θ２を成す第二面取り部とを備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
7. 前記第一フレーム部と前記第二フレーム部との接続箇所の前記第一フレーム部側には、段差部が形成され、
   前記接着層は、前記第一フレーム部の前記段差部より前記負荷部側の前記第二軸受部と前記第一フレーム部の前記内側壁との間に形成される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
8. 前記第二フレーム部の前記第二底部には、前記第一フレーム部と前記第二フレーム部との接続箇所と連続する箇所に、軸方向において前記負荷部側に窪む第一凹部が形成される請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転電機。
9. 前記第一軸受部と前記第一フレーム部の内側壁とは、径方向の幅が３μｍから１００μｍの隙間ばめにて形成され、
   前記接着層は、径方向の幅が３μｍから１００μｍにて形成される請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転電機。
10. 前記第二軸受部は、径方向の外周面に、径方向の内側に窪む第二凹部が形成され、
    前記接着層は、前記第二凹部内に形成される請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の回転電機。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の回転電機の前記負荷部が、前記回転軸に挿入された羽部にて形成される送風機。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法において、
    前記回転軸に前記回転子および前記軸受部を設置し、前記第二軸受部の外周に接着剤を塗布し、当該回転軸を前記固定子が設置された前記第二フレーム部および前記第一フレーム部内に挿入し、前記第一軸受部を前記予圧部により前記第一フレーム部の前記第一底部に固定するとともに、前記第二軸受部の前記接着剤を前記第一フレーム部の内側壁と接着して前記接着層として形成し固定する回転電機の製造方法。
13. 前記接着剤の塗布は、前記第二軸受部の軸方向の前記負荷部側の半分の長さ位置にて行う請求項１２に記載の回転電機の製造方法。

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